藻类提供了有关6亿年植物进化的线索

地球表面被植物覆盖。它们构成了陆地上生物量的大部分，并表现出从苔藓到树木的广泛多样性。这种令人震惊的生物多样性的出现是由于只发生过一次的决定性的进化事件：植物陆生化。这描述了一组藻类(其现代后代仍然可以在实验室中研究)进化成植物并入侵世界各地的土地。由哥廷根大学团队牵头的一个国际研究小组生成了大规模基因表达数据，以研究在陆地植物最接近的藻类亲戚之一——一种名为 Mesotaenium endlicherianum 的不起眼的单细胞藻类中运作的分子 网络。他们的研究结果发表在 《自然植物》上。

研究人员利用在哥廷根大学 (SAG) 藻类培养物保藏中心安全保存了 25 年以上的Mesotaenium endlicherianum菌株 以及那里独特的实验装置，暴露了 Mesotaenium endlicherianum 连续范围的不同光强度和温度。哥廷根大学研究员 Janine Fürst-Jansen 表示：“我们的研究首先检查藻类对光和温度的适应能力的极限。我们将其置于 8 °C 至 29 °C 的宽温度范围内。当我们根据深入的生理分析观察到广泛的温度和耐光性之间的相互作用时，我们感到很感兴趣。” 不仅在形态和生理水平上研究了藻类的反应，还通过读取约 100 亿个 RNA 片段的信息来研究。该研究使用网络分析同时研究了近 20,000 个基因的共享行为。在这些共同的模式中，确定了在协调基因表达以响应各种环境信号方面发挥核心作用的“中心基因”。这种方法不仅为了解藻类基因表达如何响应不同条件进行调节提供了宝贵的见解，而且结合进化分析，了解了这些机制对于陆地植物及其藻类亲缘植物的共同性。

哥廷根大学的 Jan de Vries 教授说：“这项研究的独特之处在于，我们的网络分析可以指出遗传机制的整个工具箱，而这些机制在这些藻类中尚不清楚。当我们查看这些遗传工具箱时，我们发现它们在 6 亿多年的植物和藻类进化过程中是共享的!” 哥廷根大学博士生阿明·达德拉斯 (Armin Dadras) 解释道：“我们的分析使我们能够确定哪些基因在各种植物和藻类中相互协作。这就像发现哪些音符在不同的歌曲中一致和谐一样。这种洞察力有助于我们发现长期的问题。”进化模式并揭示某些基本遗传“注释”如何在广泛的植物物种中保持一致，

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